超大型室內(nèi)煤堆場(chǎng)滅火設(shè)施配置設(shè)計(jì)

李貴雷 孫理

摘要：隨著環(huán)保要求越來(lái)越高，目前越來(lái)越多的發(fā)電廠要求設(shè)置封閉式煤堆場(chǎng)，這些大型煤燃料堆場(chǎng)的消防設(shè)計(jì)，需結(jié)合目前國(guó)內(nèi)技術(shù)水平、燃料特性、堆場(chǎng)封閉類(lèi)型等進(jìn)行綜合考慮，找出合適的消防系統(tǒng)配置方案。

關(guān)鍵詞：消防設(shè)計(jì); 封閉煤場(chǎng); 封閉燃料堆場(chǎng)

1 ? 引言

目前隨著機(jī)組環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高和裝機(jī)規(guī)模的增大，越來(lái)越多的項(xiàng)目需要使用封閉式煤堆場(chǎng)，甚至國(guó)內(nèi)一些位于環(huán)境敏感地區(qū)的洗選煤基地、煤炭?jī)?chǔ)備基地等，也都考慮使用封閉型儲(chǔ)煤場(chǎng)。就國(guó)內(nèi)目前超大型儲(chǔ)煤場(chǎng)技術(shù)來(lái)看，一般采用封閉型圓形儲(chǔ)煤場(chǎng)及封閉型條形儲(chǔ)煤場(chǎng)。而筒倉(cāng)因?yàn)閮?chǔ)備煤量有限一般應(yīng)用于較小型的項(xiàng)目上。

室內(nèi)圓形儲(chǔ)煤場(chǎng)為圓形擋煤墻加球形網(wǎng)架鋼屋蓋而成的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置回轉(zhuǎn)式堆取料機(jī)，該種煤場(chǎng)單位面積儲(chǔ)煤量最高，可實(shí)現(xiàn)煤的先進(jìn)先出設(shè)計(jì)，缺點(diǎn)是混煤能力較差。室內(nèi)條形煤場(chǎng)一般為穹形網(wǎng)架封閉，內(nèi)部設(shè)堆取料機(jī)或斗輪機(jī)。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于超大型室內(nèi)煤場(chǎng)的消防設(shè)計(jì)，在新版《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》GB50229-2019頒布前尚無(wú)現(xiàn)行的規(guī)范具體規(guī)定。我國(guó)引進(jìn)第一座120m直徑圓形室內(nèi)儲(chǔ)煤場(chǎng)時(shí)，為引進(jìn)臺(tái)塑臺(tái)灣麥寮電廠的設(shè)計(jì)技術(shù)，在建成投產(chǎn)后，得到了消防主管部門(mén)的審查認(rèn)可。我公司設(shè)計(jì)2015年投運(yùn)的萬(wàn)州電廠和2018年投運(yùn)的神華九江電廠，直徑達(dá)到了136m，配置的消防炮的射程也超過(guò)一般消防炮的射程，需要專門(mén)研究消防炮的選型及布置，方能實(shí)現(xiàn)煤場(chǎng)內(nèi)的無(wú)縫覆蓋。

條形封閉煤場(chǎng)在國(guó)外燃煤電廠較為常用，煤場(chǎng)內(nèi)為條形煤堆。每座封閉煤場(chǎng)根據(jù)煤場(chǎng)長(zhǎng)度配有1臺(tái)或幾臺(tái)卸料車(chē)及1～2臺(tái)取料機(jī)，堆、取料作業(yè)可同時(shí)進(jìn)行。目前國(guó)內(nèi)很少電廠采用全封閉方形煤場(chǎng)，其設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)尚不夠成熟。我公司設(shè)計(jì)的神華巴蜀江油國(guó)家煤炭應(yīng)急儲(chǔ)備基地工程和安徽華電蕪湖發(fā)電有限公司二期2×1000MW擴(kuò)建工程采用了封閉條形煤場(chǎng)。條形封閉煤場(chǎng)空間較大，如蕪湖二期工程的條形封閉式煤場(chǎng)，煤場(chǎng)平面尺寸為449m×102m，室內(nèi)凈空高度36.7m;江油國(guó)家煤炭應(yīng)急儲(chǔ)備基地工程的條形封閉式煤場(chǎng)，煤場(chǎng)平面尺寸為360m×112m，室內(nèi)凈空高度41.6m。封閉式條形煤場(chǎng)通過(guò)自然通風(fēng)方式換氣，其消防特點(diǎn)與圓形煤場(chǎng)相同，采用常規(guī)的消火栓系統(tǒng)難以覆蓋整個(gè)堆煤區(qū)域，且不方便操作和控制，一般均設(shè)置流量大、射程遠(yuǎn)的消防水炮，以達(dá)到對(duì)封閉煤場(chǎng)的消防保護(hù)。

2 ? 封閉煤堆場(chǎng)的消防系統(tǒng)選擇

電廠的封閉式煤場(chǎng)屬于大空間場(chǎng)所（通常將民用和工業(yè)建筑物內(nèi)凈空高度大于8m，倉(cāng)庫(kù)建筑物內(nèi)凈空高度大于12m的場(chǎng)所稱為大空間場(chǎng)所），鑒于條形封閉式煤場(chǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，新版《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》GB50229-2019中規(guī)定室內(nèi)貯煤場(chǎng)的滅火系統(tǒng)采用水炮。消防水炮可噴射出強(qiáng)有力的直流水柱，射流集中，射程遠(yuǎn)，用于室內(nèi)貯煤場(chǎng)的消防和撲滅存煤明火燃燒較為適合，已在圓形室內(nèi)煤場(chǎng)廣泛應(yīng)用。

《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》GB50229-2019條文7.5.6第2條對(duì)室內(nèi)貯煤場(chǎng)消防設(shè)計(jì)做出了規(guī)定。室內(nèi)貯煤場(chǎng)的固定滅火水炮按保證至少一門(mén)水炮到達(dá)煤場(chǎng)內(nèi)任意點(diǎn)布置，且每門(mén)水炮的流量不小于20L/s，噴射方式宜具有直流和水霧兩種方式，控制宜采用手動(dòng)。

消防水炮是遠(yuǎn)距離撲救火災(zāi)的重要消防設(shè)備，以水作介質(zhì)，炮由底座、進(jìn)水管、回轉(zhuǎn)體、集水管、射流調(diào)節(jié)環(huán)、手把和鎖緊機(jī)構(gòu)等組成炮身可作水平回轉(zhuǎn)和仰俯回轉(zhuǎn)，并可實(shí)現(xiàn)定位。炮使用壓力范圍廣，射程遠(yuǎn)并可實(shí)施直流至90°開(kāi)花、水霧射流的無(wú)極調(diào)節(jié)。消防炮的控制方式一般為手動(dòng)、電動(dòng)遠(yuǎn)控以及自動(dòng)控制，一般工作場(chǎng)所下采用手動(dòng)消防炮，如環(huán)境惡劣或難以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)到達(dá)操作位置，則可選用電動(dòng)消防炮。

封閉式圓形煤堆場(chǎng)一般采用手動(dòng)或電動(dòng)消防水炮即可滿足要求，但考慮到封閉式條形煤場(chǎng)水炮安裝位置難以靠近操作，條形封閉式煤場(chǎng)更適合選用遠(yuǎn)控電動(dòng)水炮，但一般仍采用手動(dòng)控制其啟停。

2.1 ?圓形煤堆場(chǎng)滅火及探測(cè)報(bào)警設(shè)施配置

（1）在中心堆取料機(jī)上設(shè)置消防水炮，一般設(shè)置3套，底部不易覆蓋區(qū)域可采用消火栓補(bǔ)充。

（2）在煤場(chǎng)四周設(shè)置消防水炮，水炮覆蓋范圍為～50m，可保證任何一點(diǎn)都有一支消防水炮覆蓋。

（3）在煤場(chǎng)內(nèi)設(shè)置工業(yè)電視監(jiān)控和可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警裝置，發(fā)現(xiàn)明火或可燃?xì)怏w，及時(shí)采取措施。

（4）在擋煤墻周邊設(shè)置感溫光纖，探測(cè)火災(zāi)發(fā)生，可及時(shí)采取措施滅火，將損失降低到最低。

（5）在封閉式貯煤場(chǎng)棧橋、隧道與運(yùn)煤轉(zhuǎn)運(yùn)站的銜接處設(shè)置水幕系統(tǒng)。

（6）煤場(chǎng)外四周應(yīng)設(shè)置環(huán)狀消防水管。

（7）在堆取料機(jī)上配置移動(dòng)式滅火器。

（8）當(dāng)電廠燃用褐煤及高揮發(fā)份煤種，或者棧橋采用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，在進(jìn)入封閉煤場(chǎng)的帶式輸送機(jī)棧橋及地下帶式輸送機(jī)隧道設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)或自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

2.2 ?封閉式條形煤堆場(chǎng)滅火及探測(cè)報(bào)警設(shè)施配置

（1）在刮板取料機(jī)基礎(chǔ)上設(shè)置消火栓，消火栓間距按照30m考慮，保證同時(shí)有兩支水槍覆蓋掛板取料機(jī)及附近煤堆場(chǎng)。

（2）在煤場(chǎng)四周設(shè)置消防水炮，水炮覆蓋范圍為～50m，可保證任何一點(diǎn)都有一支消防水炮覆蓋。

（3）在煤場(chǎng)內(nèi)設(shè)置工業(yè)電視監(jiān)控和可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警裝置，發(fā)現(xiàn)明火或可燃?xì)怏w，及時(shí)采取措施。

（4）在堆取料機(jī)設(shè)置感溫光纖，探測(cè)火災(zāi)發(fā)生，可及時(shí)采取措施滅火，將損失降低到最低。

（5）在條形封閉式貯煤場(chǎng)棧橋、隧道與運(yùn)煤轉(zhuǎn)運(yùn)站的銜接處設(shè)置水幕系統(tǒng)。

（6）煤場(chǎng)外四周應(yīng)設(shè)置環(huán)狀消防水管。

（7）在堆取料機(jī)上配置移動(dòng)式滅火器。26EAB2E9-4818-4EB2-8C0F-583D179C4EE6

（8）當(dāng)電廠燃用褐煤及高揮發(fā)份煤種，或者棧橋采用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，在進(jìn)入條形封閉煤場(chǎng)的帶式輸送機(jī)棧橋及地下帶式輸送機(jī)隧道設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)或自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

神華巴蜀江油煤炭應(yīng)急儲(chǔ)備基地工程為封閉條形堆煤場(chǎng)的典型，其煤場(chǎng)寬度112.8m，長(zhǎng)度360m，中部立柱擋墻高16.8m，采用鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，彩色壓型鋼板封閉。煤場(chǎng)高位堆料機(jī)南北兩側(cè)各一個(gè)矩形煤堆，可分別貯存2個(gè)不同煤種。煤場(chǎng)內(nèi)煤堆實(shí)際寬度91.5m，堆高約25m，總長(zhǎng)346m，儲(chǔ)量約30萬(wàn)噸。

由于固定式消防水炮只能布置在網(wǎng)架上，布置高度高于地面30m以上，遠(yuǎn)高于圓形煤場(chǎng)的12～15m。按照各消防水炮廠家資料，額定流量為20～60L/s的消防水炮的額定壓力為0.8MPa，額定壓力下，消防水炮射出水柱在射程范圍內(nèi)為直線，便于操作對(duì)準(zhǔn)火災(zāi)區(qū)域，而若要保證消防水炮的額定工作壓力，電動(dòng)消防水泵的揚(yáng)程顯然是不夠的，設(shè)計(jì)通過(guò)選擇較大流量規(guī)格的消防水炮，在滿足最小設(shè)計(jì)流量20L/s的要求下，實(shí)際工作壓力可降低，但是伴隨的是射程將減小，需要布置更多的消防水炮。綜合封閉式條形煤場(chǎng)的布置情況以及消防水泵的設(shè)計(jì)選型，消防水炮布置在網(wǎng)架頂部?jī)筛R道上，每根馬道設(shè)置7門(mén)PS40型消防水炮。消防水炮選型參數(shù)為：額定工作壓力0.8MPa，額定壓力下射程60m，額定流量40L/s，工作壓力范圍0.5～1.2MPa，最大噴霧角10°，俯仰角-70°～70°，水平回轉(zhuǎn)角360°。經(jīng)計(jì)算，消防水炮在0.5MPa下射程約為47.4m，14只消防水炮可完全覆蓋條形煤場(chǎng)區(qū)域，俯仰角約-40°～40°，水平回轉(zhuǎn)角360°，均要符合本產(chǎn)品選型的要求。同時(shí)為了保證供水的可靠性，消防水管在條形煤場(chǎng)周?chē)虱h(huán)狀布置，并有兩路水管與廠區(qū)消防水管相連。

3 ? 結(jié)語(yǔ)

（1）封閉式煤場(chǎng)一般可采用固定式消防水炮的滅火系統(tǒng)來(lái)滅火，同時(shí)可輔助使用消火栓和滅火器。與之連接的棧橋連接處一般用固定分隔水幕，地下封閉輸煤廊道可采用固定水噴霧滅火系統(tǒng)。

（2）對(duì)于圓形煤場(chǎng)，中心柱消防水炮應(yīng)注意其下部的死角，一般可用消火栓補(bǔ)充;對(duì)于條形煤場(chǎng)，安裝消防炮時(shí)需結(jié)合網(wǎng)架的構(gòu)造考慮水炮的俯仰角、最大霧化角，以免造成滅火死區(qū)影響消防水炮的操作空間。

（3）圓形煤場(chǎng)采用手動(dòng)固定式消防炮即可滿足使用需求，為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，也可采用固定式電動(dòng)消防炮;條形封閉式煤場(chǎng)，一般應(yīng)采用遠(yuǎn)控型電動(dòng)消防水炮。

（4）由于消防炮所需的工作壓力較大，因此需統(tǒng)籌考慮電廠工程消防最大用水量和水壓控制點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)消防水泵及消防穩(wěn)壓設(shè)施的參數(shù)和消防管道管徑的選擇。

（5）對(duì)于這種建筑面積大、室內(nèi)凈空超高、內(nèi)部空間不易分隔、危險(xiǎn)等級(jí)高的大型封閉式煤場(chǎng)，固定式消防水炮是比較理想的滅火設(shè)施，也符合《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》GB50229-2019的相關(guān)要求。封閉煤場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例較少，需要在后續(xù)工程實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，以增進(jìn)實(shí)際使用效果。

作者簡(jiǎn)介：

李貴雷，學(xué)歷：工程碩士，職稱：高級(jí)工程師，從事專業(yè)：火力發(fā)電廠消防設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

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